DE644515C

DE644515C - Power plant consisting of an internal combustion engine and a steam engine, in particular for rail vehicles

Info

Publication number: DE644515C
Application number: DEA76640D
Authority: DE
Inventors: Gustav Wilhelm Mueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-07-26
Filing date: 1935-07-26
Publication date: 1937-05-05

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 5. MAI 1937ISSUED ON May 5, 1937

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

644515 KLASSE 20 b GRUPPE644515 CLASS 20b GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1935 abPatented in the German Empire on July 26, 1935

Es ist bei Fahrzeugantrieben bekannt, neben der als Antriebsmotor dienenden Verbrennungskraftmaschine noch einen weiteren Hilfsmotor anzuordnen, der über ein Differential-S getriebe mit der Verbrennungskraftmaschine gekuppelt und von dieser mit Energie versorgt wird.It is known in vehicle drives, in addition to the internal combustion engine serving as a drive motor to arrange yet another auxiliary motor, which has a differential S gear is coupled to the internal combustion engine and supplied with energy by this will.

Bei dem Gegenstand der Erfindung besteht der Hilfsmotor aus einer Dampfkraftmaschine, die zusammen mit der Verbrennungskraftmaschine über ein Differentialgetriebe eine gemeinsame Welle antreibt, die stillsteht, wenn nur die Verbrennungskraftmaschine läuft, und erst durch das allmähliche Einströmen des Dampfes in die Dampfkraftmaschine auf volle Drehzahl gebracht wird. Durch die Verwendung einer Dampfkraftmaschine als zusätzliche Antriebsmaschine ist in Verbindung mit der Anordnung des Differentialgetriebes eine sehr einfache stufenlose Geschwindigkeitsregelung der gemeinsam angetriebenen Welle erreicht. Die Eigenart einer Dampfkraftmaschine, vorwärts und rückwärts laufen zu können, gestattet eine dauernde Verbindung des Hauptmotors und des Hilfsmotors, ohne daß die Anordnung einer Kupplung zwischen dem Differentialgetriebe und dem Hauptmotor notwendig ist. In dem Maße, wie sich in der beispielsweise von den Abgasen der Verbrennüngskraftmaschine beheizten Dampfkraftanlage Dampf entwickelt, gelangt die Dampfkraftmaschine selbsttätig in völlig stufenlosem übergang langsam von dem ursprünglichen Rückwärtslauf, der durch die bereits in Gang befindliche Verbrennungskraftmaschine anfänglich herbeigeführt wurde, über den Stillstand auf den Vorwärtslauf. Dadurch, daß als Hilfsmotor eine Dampfkraftmaschine gewählt ist, die durch die Abgase der Verbrennungskraftmaschine angeheizt wird, findet eine natürliche Ergänzung des Antriebes statt.In the subject matter of the invention, the auxiliary engine consists of a steam engine, which together with the internal combustion engine via a differential gear a drives common shaft, which stands still when only the internal combustion engine is running, and only when the steam gradually flows into the steam engine to full Speed is brought. By using a steam engine as an additional The prime mover is in conjunction with the arrangement of the differential gear very simple stepless speed control of the jointly driven shaft achieved. The peculiarity of a steam engine, running forwards and backwards allows a permanent connection of the main engine and the auxiliary engine without that the arrangement of a clutch between the differential gear and the main engine necessary is. To the extent that, for example, from the exhaust gases from the internal combustion engine heated steam power plant develops steam, the steam engine arrives automatically in a completely stepless transition slowly from the original reverse run, which is already in motion through the internal combustion engine was initially brought about via the standstill on the forward run. The fact that a steam engine is selected as the auxiliary engine which is heated by the exhaust gases of the internal combustion engine, finds a natural supplement of the drive instead.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anlage schematisch dargestellt, bei welcher die Dampfkraftmaschine mit Dampf gespeist wird, der durch die Abgase der Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird.In the drawing, a system is shown schematically as an exemplary embodiment of the invention shown, in which the steam engine is fed with steam by the exhaust gases of the internal combustion engine is generated.

Der Dampfkessel 2 wird durch die Abgase des Verbrennungsmotors 1 erhitzt. Dieser Kessel ist durch eine Rohrleitung 3 über ein Regelventil 4 mit einer Dampfmaschine 5, insbesondere einer Dampfturbine, verbunden. Die Welle 6 des Verbrennungsmotors 1 treibt über das Kegelräderpaar 7 und 8 die Welle 9 und das Kegelrad 10 an. Die Welle 11 der Dampfturbine 5 treibt über das Kegelräderpaar 12 und 13 die Welle 14 und das Kegelrad 15 an. Die Ausgleichswelle 16 mit dem darauf be-The steam boiler 2 is heated by the exhaust gases from the internal combustion engine 1. This Boiler is through a pipeline 3 via a control valve 4 to a steam engine 5, in particular a steam turbine. The shaft 6 of the internal combustion engine 1 is overdriving the pair of bevel gears 7 and 8, the shaft 9 and the bevel gear 10. The shaft 11 of the steam turbine 5 drives the shaft 14 and the bevel gear 15 via the bevel gear pair 12 and 13. The balance shaft 16 with the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Gustav Wilhelm Müller- in Berlin-Charlottenburg.Gustav Wilhelm Müller- in Berlin-Charlottenburg.

festigten Kegelrad 17 läuft in dem Hohlrad 18, das um die Wellen 9 und 14 drehbar gelagert ist. Das Hohlrad 18 besitzt einen Zahnkranz 19, der die Welle 20 mit Hilfe des Zahnrades 21 antreibt. Sobald der Motor 1 eine bestimmte Drehzahl annimmt und die Welle 20 stillsteht, läuft die Turbine 5 im Leerlauf rückwärts, weil sich das Kegelrad 17 mit der Welle 16 entsprechend der Wirkungsweise eines Differentialgetriebes dreht. Um diesen Stillstand zu sichern, ist eine Bremsscheibe 22 auf der Welle 20 angebracht. Erst mit dem allmählichen Einströmen des Dampfes in die Turbine 5 beginnt sich das Hohl rad 18 langsam zu drehen und somit auch die Welle2o. Sobald die Welle 14 die gleiche Drehzahl wie die Welle 9 annimmt, steht das Kegelrad 17 still und das Hohlrad 18 läuft mit der gleichen Drehzahl wie die Wellen 9 und 14. Auf diese einfache Weise kann man die Welle 20 völlig stufenlos auf die volle Drehzahl bringen. Der Antrieb ist einfach und benötigt keinerlei besondere Anlaß- und Regelorgane.
Bei diesem Anlaßvorgang wird die Dampfturbine allmählich vom Leerlaufrückwärtsgang zum Stillstand und vom Stillstand zum Vorwärtslauf gebracht. Beim Stillstand der Turbine 5 läuft die Welle 20 mit halber Dreh-Kahl, jedoch ist auch eine andere Einteilung der Drehzahlverhältnisse möglich. Um die Turbine 5 längere Zeit in Stillstand zu halten, ist noch eine zweite Bremsscheibe 23 vorgesehen. The fixed bevel gear 17 runs in the ring gear 18 which is rotatably mounted about the shafts 9 and 14. The ring gear 18 has a ring gear 19 which drives the shaft 20 with the aid of the gear 21. As soon as the engine 1 assumes a certain speed and the shaft 20 comes to a standstill, the turbine 5 idles backwards because the bevel gear 17 rotates with the shaft 16 in the manner of a differential gear. In order to ensure this standstill, a brake disk 22 is attached to the shaft 20. Only with the gradual inflow of steam into the turbine 5 does the ring gear 18 begin to rotate slowly and thus also the Welle2o. As soon as the shaft 14 assumes the same speed as the shaft 9, the bevel gear 17 stands still and the ring gear 18 runs at the same speed as the shafts 9 and 14. In this simple way, the shaft 20 can be brought to full speed in a completely stepless manner . The drive is simple and does not require any special starting and regulating devices.
During this starting process, the steam turbine is gradually brought from reverse idle to standstill and from standstill to forward rotation. When the turbine 5 is at a standstill, the shaft 20 runs at half-speed, but a different division of the speed ratios is also possible. In order to keep the turbine 5 at a standstill for a longer period of time, a second brake disk 23 is also provided.

Die beschriebene Anordnung hat die gleiche Anlaufcharakteristik wie ein elektrischer Antrieb, jedoch mit dem großen Vorteil, daß die Dampfturbine in der Ausbildung als Abgasdampfturbine zur Erhöhung des Wirkungsgrades beiträgt.The described arrangement has the same starting characteristics as an electric drive, but with the great advantage that the steam turbine is designed as an exhaust gas turbine contributes to increasing the efficiency.

Claims

Patent claims:

i. Power plant consisting of an internal combustion engine and a steam engine, in particular for rail vehicles, characterized in that the shafts (9 or 14) of the internal combustion engine (1) and the steam engine (5) via a differential gear (10, 15, 17) a common shaft (20) drive, the shaft to be driven (20) standing still, if only the internal combustion engine (1) runs and only opens when the steam gradually flows into the steam engine full speed is brought.

2. Installation according to claim 1, characterized in that a braking device (22, 23) is provided both for the shaft to be driven (20) and for the steam engine (5).

1 sheet of drawings